離心泵裝置運行參數(shù)在線檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源是支持社會發(fā)展的最基本條件。目前，能源儲備不足、消耗和浪費過大已成為中國可持續(xù)發(fā)展的制約因素。因此，節(jié)能成為我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。 在城市基礎設施、工業(yè)系統(tǒng)、水利工程等行業(yè)中，水泵是大量應用的動力設備，同時也是能耗量較大的設備。所以，提高水泵運行水平，節(jié)能降耗，即使只有1％的效率提高，因其應用面廣，產生的節(jié)能降耗效益也是巨大的，對國民經(jīng)濟的提高有著重要意義。 本課題的研究實現(xiàn)了在非常規(guī)計量儀器狀態(tài)下離

2、心泵裝置運行參數(shù)(包括流量、揚程、軸功率及效率)的在線檢測。非常規(guī)計量儀器狀態(tài)是指不采用常規(guī)計量儀器或計量方法，即對流量的檢測不采用電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計等常規(guī)流量計，對軸功率的檢測不采用天平式測功機或轉矩式測功儀等常規(guī)功率測定方式。該檢測系統(tǒng)為指導與促進水泵裝置優(yōu)化運行、提高運行效率、強化技術改造提供了可靠的基礎數(shù)據(jù)，通過該系統(tǒng)最終可實現(xiàn)節(jié)能目的。 本文首先采用最小二乘法對離心泵的Q-H、Q-N性能曲線進行高精度

3、的數(shù)學擬合，并考慮離心泵運行過程中水泵機組轉速的變化，將離心泵Q-H、Q-N曲線的數(shù)學表達式分別引入轉速變化因素進行處理，最終形成離心泵Q-H、Q-N性能曲線的數(shù)學表達式。擬合過程中，Q-H、Q-N性能曲線的數(shù)學模型分別采用多項式和冪函數(shù)形式。 通過分析離心泵裝置進、出口能量變化和水泵裝置進水形式，確定出離心泵裝置運行揚程計算表達式。聯(lián)立離心泵裝置運行揚程計算表達式與離心泵Q-H性能曲線數(shù)學表達式，可求出離心泵裝置運行流量及揚程

4、值。在此基礎上，將流量及揚程值分別代入離心泵裝置Q-N性能曲線數(shù)學表達式及效率表達式，可求出離心泵裝置運行時的軸功率及效率值。其中，流量值求解是關鍵，利用二分法原理并采用逐次逼近算法進行求解。 曲線擬合過程中數(shù)學模型待定系數(shù)的求解、離心泵裝置運行參數(shù)的求解以及運行參數(shù)(包括流量、揚程、軸功率及效率)的在線顯示均借助MATLAB軟件實現(xiàn)。 通過以上研究，最終形成一套非常規(guī)計量儀器狀態(tài)下離心泵裝置運行參數(shù)的在線檢測系統(tǒng)(FD